互換性與測量技術基礎課后習題復習資料

53/53第一章什么叫互換性？為什么說互換性已成為現代機械制造業(yè)中一個普遍遵守原則？答：（1）互換性是指機器零件（或部件）相互之間可以代換且能保證使用要求的一種特性。（2）因為互換性對保證產品質量，提高生產率和增加經濟效益具有重要意義，所以互換性已成為現代機械制造業(yè)中一個普遍遵守的原則。1-2按互換程度來分，互換性可分為哪兩類？它們有何區(qū)別？各適用于什么場合？答：（1）按互換的程來分，互換性可以完全互換和不完全互換。（2）其區(qū)別是：a、完全互換是一批零件或部件在裝配時不需分組、挑選、調整和修配，裝配后即能滿足預定要求。而不完全互換是零件加工好后，通過測量將零件按實際尺寸的大小分為若干組，僅同一組內零件有互換性，組及組之間不能互換。b、當裝配精度要求較高時，采用完全互換將使零件制造精度要求提高，加工困難，成本增高；而采用不完全互換，可適當降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。（3）適用場合：一般來說，使用要求及制造水平，經濟效益沒有矛盾時，可采用完全互換；反之，采用不完全互換。1-3．什么叫公差、檢測和標準化？它們及互換性有何關系？答：（1）公差是零件幾何參數誤差的允許范圍。（2）檢測是兼有測量和檢驗兩種特性的一個綜合鑒別過程。（3）標準化是反映制定、貫徹標準的全過程。（4）公差及檢測是實現互換性的手段和條件，標準化是實現互換性的前提。1-4．按標準頒布的級別來分，我國的標準有哪幾種？答：按標準頒布的級別來分，我國標準分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準。1-5．什么叫優(yōu)先數系和優(yōu)先數？答：（1）優(yōu)先數系是一種無量綱的分級數值，它是十進制等比數列，適用于各種量值的分級。（2）優(yōu)先數是指優(yōu)先數系中的每個數。1-7．下面兩列數據屬于哪種系列？公比為多少？機床主軸轉速為200，250，315，400，500，630，、、、單位表面粗糙度R的基本系列為0.012,0.025,0.050,0.100,0.20,、、、，單位為。答：（1）基本系列R10，公比為。（2）派生系列，公比為2。第二章測量技術基礎測量的實質是什么？一個完整的測量過程包括哪幾個要素？答：（1）測量的實質是將被測幾何量L及作為計量單位的標準量E進行比較，從機時獲得兩面三刀者比什q的過程，即,或。（2）一個完整的測量過程包括被測對象，計量單位、測量方法和測量精度四個要素。量塊的作用是什么？其結構上有何特點？答：（1）量塊的作用是，a、用于計量器具的校準和鑒定；b、用于精密設備的調整、精密劃線和精密工件的測量；c、作為長度尺寸傳遞的實物基準等。（2）其結構上的特點是：量塊通常制成長方形六面體，它有兩個相互平行的測量面和四個非測量面；測量面的表面非常光滑平整，具有研合性，兩個測量面間具有精確的尺寸。量塊上標的尺寸稱為量塊的標稱長度。當<6的量塊可在上測量面上作長度標記，>6的量塊，有數字的平面的右側面為上測量面；尺寸小于10的量塊，其截面尺寸為；尺寸大于10至1000的量塊截面尺寸為35×9。量塊分等、分級的依據各是什么？在實際測量中，按級和按等使用量塊有何區(qū)別？答：（1）量塊分系的依據是量塊測量的不確定度和量塊長度變動量的允許值來劃分的。量塊分級主要是根據量塊長度極限偏差±和量塊長度變支量的最大允許值來劃分的。（2）區(qū)別是：量塊按“級”使用時，是以量塊的標稱長度作為工作尺寸。該尺寸包含了量塊的制造誤差，制造誤差將被引入到測量結果中去，但固不需要加修正值，故使用較方便。量塊按“系”使用時，是以量塊欄定書列出的實例中心長度作為工作尺寸的，該尺寸排除了量塊的制造誤差，只包含欄定時較小的測量誤差。量塊按“系”使用比按“級”使用的測量精度高。說明分度間距及分度值；示值范圍及測量范圍；示值誤差及修正值有何區(qū)別？答：其區(qū)別如下：（1）分度間距（刻度間距）是指計量器具的刻度標尺或度盤上兩面三刀相鄰刻線中心之間的距離，般為1-2.5;而分度值(刻度值)是指計量器具的刻度尺或度盤上相鄰兩刻線所代表的量值之差。（2）示值范圍是指計量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍；而測量范圍是指在允許的誤差限內，計量器具所能測出的最小值到最大值的范圍。（3）示值誤差是指計量器具上的示值及被測量真值的代數差；而修正值是指為消除系統(tǒng)誤差，用代數法加到未修正的測量結果上的值。修正值及示值誤差絕對值相等而符號相反。測量誤差按其性質可分為哪幾類？測量誤差的主要來源有哪些？答：（1）測量誤差按其性質來分，可分為系統(tǒng)誤差，隨機誤差和粗大誤差。（2）測量誤差的方要來源：a、計量器具誤差；b、標準件誤差；c、測量方法誤差；d、測量環(huán)境誤差；e、人員誤差。試從83塊一套的量塊中，組合下列尺寸：48.98,10.56,65.365。答：組合如下：（1）48.98、、、、、、、、、所需尺寸-1.48、、、、、、、、、第一塊量塊的尺寸———— 47.50-7.50、、、、、、、、、第二塊量塊的尺寸—————— 40、、、、、、、、、第三塊量塊的尺寸即48.98=(1.48+7.50+40)。（2）10.56、、、、、、、、、所需尺寸-1.06、、、、、、、、、第一塊量塊的尺寸————————— 9.5、、、、、、、、、第二塊量塊的尺寸即10.56=(1.06+9.5)(3)65.365、、、、、、、、、所需尺寸-1.005、、、、、、、、、第一塊量塊的尺寸—————— 64.360-1.360、、、、、、、、、第二塊量塊的尺寸——————— 63.000-3.000、、、、、、、、、第三塊量塊的尺寸——————— 60、、、、、、、、、第四塊量塊的尺寸即65.365(1.005+1.360+3.000+60)某儀器在示值為20處的校正值為-0.002,用它測工件時,若讀數正好為20,工件的實際尺寸為多少?解:工件的實際尺寸為:20+(-0.002)=19.998。某一測量范圍為0~25的外千分尺，當活動測桿及測,可靠接觸時,其讀數為+0.02,若用比千分尺測工件尺寸,讀數為10.95,其修正后的測量結果.解：因示值誤差為+0.02,則其修值為-0.02。修正后的測量結果是：10.95+(-0.02)=10.93用兩種方法分別測兩個尺寸,它們的真值L1=502=80,若測得值分別為50.004和80.006,試問哪種方法測量精度高。解：由相對誤差計算公式ε=×100%得：ε1=×100×1000.008%ε2=×100×1000.0075%因為ε1>ε2所以第二種方法測量精度高。2-10今用公稱尺寸為10的量塊將千分表調零后測量某零件的尺寸，千分表的讀數為+15。若量塊實際上尺寸為10.0005,試計算千分表的調零誤差和校正值.若不計千分表的示值誤差,試求被測零件的實際尺寸。解：（1）千分表的調零誤差10-10.00050.00050.5,（2）校正值為+0.5,（3）被測零件實際尺寸:10.0005+0.015=10.0155。第三章光滑圓柱體結合的互換性及其檢測3-2．什么是基孔制配合及基軸制配合？為什么要規(guī)定基準制？廣泛采用基孔制配合的原因何在？在什么情況下采用基軸制配合？答：（1）基孔制配合是指基本偏差為一定的孔的公差帶，及不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。而基軸制配合是指基本偏差為一定的軸的公差帶，及不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。（2）因為國家標準規(guī)定的20個公差等級的標準公差和28個基本偏差可組合成543個孔公差帶和544個軸公差帶。這么多公差帶可相互組成近30萬種配合。為了簡化和統(tǒng)一，以利于互換，并盡可能減少定值刀具、量具的品種和規(guī)格，無需將孔軸公差帶同時變動，只要固定一個，變更另一個，便可滿足不同使用性能要求的配合，且獲得良好的技術經濟效益。因此，國家標準對孔及軸公差帶之間的相互位置關系，規(guī)定了兩種基準制，即基孔制和基軸制。（3）因為采用基孔制可以減少定值刀、量具的規(guī)格數目，有利于刀量具的標準化、系列化，因而經濟合理，使用方便，能以廣泛采用基孔制配合。（4）選擇基軸制配合的情況如下：a、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不經切削加工；b、及標準件相配合的孔或軸；c、同一根軸上（基本尺寸相同）及幾個零件孔配合，且有不同的配合性質。3-3．更正下列標注的錯誤：（1）?80（2）30（3）120（4）?60（5）?80（6）?50（7）?50H8解：更正如下：(1)?80(2)?30(3)120±0.021(4)?60(5)?80(6)?50 (7)?50H8()。3-4．下面三根軸哪根精度最高？哪根精度最低？（1）?70（2）?250（3）?10解：（1）由∣∣得1=∣11∣=∣+0.105-(+0.075)∣=0.030查表3-2得：軸的公差系級為7。（2）由∣∣得2=∣22∣=∣(-0.105)-(-0.044)∣=0.029查表3-2得：軸的公差系級為6。（3）由∣∣得3=∣33∣=∣0-(-0.022)∣=0.022查表3-2得：軸的公差系級為8。由此觀之，第二根軸精度最高，第三根軸軸精度最低。3-5根據下表給出的數據求空格中應有的數據，并填入空格內基本尺寸孔軸或或或?25+0.01300.013-0.040-0.0610.021+0.074+0.040+0.0570.034?14+0.01900.019+0.012+0.0020.010+0.017-0.012+0.00250.029?45-0.025-0.0500.0250-0.0160.016-0.009-0.050-0.02950.0413-6查表解算下表各題，并填入空格內。項目配合代號基準制配合性質公差代號公差等級公差(μm)極限偏差極限尺寸間隙過盈或上下最大最小最大最小最大最小?30基軸制過盈配合孔P7721-14-35略-0.018軸h66130-13略?20基軸制過渡配合孔K7721+6-15略+0.002軸h66130-13略?25基孔制間隙配合孔H8833+330略+0.047軸f7721-20-41略3-7．查表確定下列各尺寸的公差帶代號（1）?18（軸）（2）?120（孔）（3）?50（軸）（4）?65（孔）解：（1）基本偏差0基本偏差代號為h， 0-(-0.011)0.01111查表3-2得：公差等級為6故公差帶代號為h6。 (2)基本偏差0基本偏差代號為H， 0.087-00.08787查表3-2得：公差等級為9故公差帶代號為H9。 (3)基本偏差0.050查表3-3得基本偏差代號為e， 0.050-(-0.075)0.02525查表3-2得：公差等級為7故公差帶代號為e7。(4)基本偏差0.005查表3-4得基本偏差代號為M， 0.005-(-0.041)0.04646查表3-2得：公差等級為8故公差帶代號為M8。3-8.有一孔,軸配合為過渡配合,孔尺寸為?80mm,軸尺寸為?80±0.015,求最大間隙和最大過盈;畫出配合的孔,軸公帶圖。解：最大間隙0.046-(-0.015)0.061最大過盈0-(+0.015)-0.0153-9.有一組相配合的孔和軸為?30,作如下幾種計算并填空:查表得N8=(),h7=()(1)孔的基本偏差是0.003,軸的基本偏差是0.(2)孔的公差為0.033,軸公差為0.021.(3)配合的基準制是基軸制;配合性質是_過渡配合.(4)配合公差等于0.054.(5)計算出孔和軸的最大,最小實體尺寸.解：孔的最大實體尺寸：?30+(-0.036)=?29.964孔的最小實體尺寸：?30+(-0.003)=?29.9997軸的最大實體尺寸：?30+0=?30.0軸的最小實體尺寸：?30+(-0.021)=?29.9793-10.在某配合中,已知孔的尺寸標準為?200.0110.022,求出軸的上,下偏差及其公差帶代號.解：0.013-0=0.013因為所以 0.022-0.013=0.009查表3-2提：軸的公差等級為5。因為：所以：0.013-0.0110.002 0.009+0.0020.011查表3-3得軸的基本偏差代號為R。?20k5()。3-11．基本尺寸為?50的基準孔和基準軸相配合,孔軸的公差等級相同,配合公差78,試確定孔、軸的極限偏差，并及成標注形式。解：因為且所以22則39又因為基準孔的0，基準軸的0,所以 39+039 0-3939寫成標注形式為孔：?50()軸：?50()3-12畫出?159的公差帶圖，并該孔的極限尺寸，極限偏差，最大實體尺寸和最小實體尺寸。（已知基本尺寸為15時，9=43）解：因為是對稱偏差，且9的公差值為43是奇數所以21寫成尺寸標注形式為：?50±0.021 ?15+0.021=?15.021 ?15-0.021=?14.9790.021-0.021 ?14.979 ?15.021畫出公差帶圖：3-13．已知?40M8()，求?40H88的極限間隙或極限過盈。解：8基本尺寸為?40的公差值0.005-(-0.034)=0.039 ?40H8基準孔的0，0.039 ?40h8基準軸的0-0.039極限間隙：0.039-(-0.039)0.078 0-0=03-14略3-15．已知基本尺寸為?40的一對孔、軸配合，要求其配合間隙為41~116，試確定孔及軸的配合代號，并畫出公差帶圖。解：（1）選擇基淮制因為沒有特殊要求，所以選用基孔制配合，基孔制配合0。（2）選擇孔，軸公差等級由式（3-10）得，∣∣,根據使用要求，配合公差′=∣X′′∣=∣116-41∣=75,即所選孔軸公差之和應最接近T′f而不大于T′f。查表3-2得：孔和軸的公差等級介于7和8之間，取孔比軸大一級，故選為8級，39,軸為7級，25,劃配合公差39+25=64小于且最接近于75。因此滿足使要求。（3）確定孔，軸公差帶代號因為是基孔制配合，且孔的標準公差等級為8級，所以孔的公差帶代號為?40H8()又因為是間隙配合，0由已知條件X′41則′41即軸的基本偏差應最接近于-41。查表3-3，反軸的基本偏差不e，50,則50-2575所以軸的公差帶代號為?40e7()確定的孔及軸配合代號為（4）驗算設計結果0.039-(-0.075)0.1141140-(-0.050)0.05050它們介于41~116之間，設計合適。畫出公差帶圖如下：3-16.設有一基本尺寸為?110的配合，經計算，為保證連接可靠，其過盈不得小于40；為保證裝配后不發(fā)生塑性變形，其過不得大于110。若已決定采用基軸制，試確定此配合的孔、軸公差帶代號，并畫出公差帶圖。解：由題設要求為基軸制配合，則0選擇孔、軸公差等級由,據使用要求配合公差T′′′即′40-（-110）70μm，即所選孔、軸公差之和應最接近′而不大于它。查表3-2得：孔和軸的公差等級介于7和6之間，取孔比軸大一級，故選為7級，35μm，軸為6級，22μm，即配合公差35+22=57μm小于且最接近于′（70μm）。因此，滿足使用要求。確定孔、軸公差帶代號因為是基軸制配合，且軸的標準公差等級為6級，所以軸的公差帶代號為φ110h6（）又因為是過盈配合，由已知條件Y′40μm,則′′40+(-22)60μm即孔的基本偏差應最接近于-62μm。查表3-4，取基本偏差為S，79+Δ79+1366μm，則66-35101μm所以孔的公差帶代號為φ110S7（）4）驗算設計結果0.101-0=-0.1010.066-(-0.022)=-0.044它們介于-40μ110μm之間3-17用通用計量器具檢測?40K7E孔，試確定驗收極限并選擇計量器具。解：確定安全裕度A該工件公差0.025,公差等級為7，（1/10）T，故0.0025。確定驗收極限因為此工件遵守包容原則，故其驗收極限應按方式一（內縮的驗收極限）來確定。上驗收極限=最大極限尺寸減去下驗收極限=最小極限尺寸加工因φ40K7的基本偏差上偏差2+97μm（表3-4）即7-2518μmφ40K7()故上驗收極限=40+（+0.007）-0.0025=40.0045下驗收極限=40+（-0.018）+0.0025=39.9845選擇計量器具查表3-14，優(yōu)先選用工檔，計量器具不確定度允許值工檔2.3μ0.0023。查表3-16，分度值為0.002的比較儀的測量不確定度為0.0018,因為u1<u1又最接近所以，選用分度值為0.002的比較儀符合工檔要求。形狀和位置公差答案頁碼順序4-1在表2.1中填寫出形位公差各項目的符號,并注明該項目是屬于形狀公差還是屬于位置公差。解：見表2．1（符號略）表2．1項目符號形位公差類別項目符號形位公差類別同軸度位置公差圓度形狀公差圓柱度形狀公差平行度位置公差位置度位置公差平面度形狀公差面輪廓度形狀公差或位置公差圓跳動位置公差全跳動位置公差直線度形狀公差4-2在表2.2中填寫出常用的十種公差帶形狀。解：見表2．2。表2．2 序號公差帶形狀序號公差帶形狀1兩平行直線6兩平行平面2兩等距曲線7兩等距曲面3兩同心圓8一個四棱柱4一個圓9一個圓柱5一個球10兩同軸圓柱4-3．說明圖2.1中形狀公差代號標注的含義（按形狀公差讀法及公差帶含義分別說明）。解：1）φ60f7圓柱面的圓柱度公差值為0。05。圓柱面必須位于半徑差為公差值0。05的兩同軸圓柱面之間。2）整個零件的左端面的平面度公差是0。01。整個零件的左端面必須位于距離為公差值0。01的兩平行平面之間。3）φ36h6圓柱表面上任一素線的直線度公差為0。01。圓柱表面上任一素線必須位于軸向平面內，距離為公差0。01的兩平行直線之間。4）φ36h6圓柱表面任一正截面的圓的圓度公差為0。01,在垂直于φ36h6軸線的任一正截面上，實際圓必須位于半徑差為公差值0。01的兩同心圓之間。4-4按下列要求在圖2.2上標出形狀公差代號。Φ50圓柱面素線的直線度公差為0.02。Φ30圓柱面的圓柱度公差為0.05。整個零件的軸線必須位于直徑為0.04的圓柱面內。解：按要求在圖2.1上標出形狀公差代號圖2.14-5將下列技術要求用代號表注在圖2.5上。Φ20d7圓柱面任一素線的直線度公差為0.05。（或Φ20d７圓柱面任一素線必須位于軸向平面內距離為公差值０.０５的兩平行直線之間。）被測Φ４０m７軸線相對于Φ20d7軸線的同軸度公差為Φ０.０１。（或Φ４０m7軸線必須位于直徑為公差值０.０１，且及Φ２０d７軸線同軸的圓柱面內。）被測度１０H６槽的兩平行平面中任一平面對另一平面的平行度公差為０.０１５（或寬１０H６槽兩平行平面中任一平面必須位于距離為公差值０.０１５，且平行另一平面的兩平行平面之間）。１０H６槽的中心平面對Φ４０m７軸線的對稱度公差為０.０１。（或１０H６槽的中心平面必須位于距離位于距離為公差值0.01，且直對通過Φ40m7軸線的輔助平面對稱配置的兩平行平面之間。）Φ20d7圓柱面的軸線對Φ40m7圓柱右肩面的垂直度公差為Φ0.02。(或Φ20d7圓柱面軸線必須位直徑為公差值0.02，且垂直于Φ40m7圓柱右肩面的圓柱右肩面的圓柱面內。)解：見圖2.2圖2.24-6．說明圖2.6中形位公差標注的含義。解：1）零件的左側面對基準平面B（右側面）的平行度公差為0.02。若有平行度誤差，則史允許按符號的方向（即從下往上）逐漸減小。2）零件下表面任一50×50的正方形面積上，平面度公差為0.。06。3）槽的中心平面對基準中心平面A（零件左、右兩側面的中心平面）的對稱度公差為0.。01，被測要素的尺寸公差及對稱度公差遵守最大實體原則。4-7試述形位公差帶及尺寸公差帶的異同點。答：形位公差帶及尺寸公差帶的相同點是公差帶的公能是相同的。形位公差帶是限制實際要素變動的區(qū)域；尺寸公差帶是限制實際尺寸變動的區(qū)域。只有零件的實際尺寸或實際要素位于其公差帶內，才是合格的，否則是不合格的。形位公差帶及尺寸公差帶的不同點是：形位公差帶通常是空間區(qū)域，尺寸公差帶是平面區(qū)域。形位公差帶由四個要素（形狀、大小、方向、位置）組成，尺寸公差帶由兩個要素（位置、大小）組成。4-8．徑向圓跳動及同軸度、端面跳動及端面垂直度有那些關系？答：徑向圓跳動及同軸度的關系：對徑向圓跳動，被測要素是圓柱表面；對同軸度，被測要素是圓柱面的軸線。兩者之間的關系可以這樣來分析，同一測量面內的徑向圓跳動主要來自該測量截面內的同軸度誤差和圓度誤差。若截面輪廓線為一理想圓，則徑向圓跳動主要由同軸度誤差引起。若該被測截面沒有同軸度誤差，則徑向圓跳動主要由圓度誤差引起。由此可見，存在同軸度誤差，必然存在徑向圓跳動，而存在徑向圓跳動并不能說明一定有同軸度誤差。徑向圓跳動公差能綜合控制同軸度誤差和圓度誤差。端面圓跳動及端面垂直度的關系：端面圓跳動及端面垂直度的被測要素都是端面，基準都是軸心線。二者都可控制回轉體端面形位誤差，但控制效果不盡一樣。端面圓跳動控制端面的被測圓周上各沿軸向的位置誤差，不能控制整個被測端面的垂直度誤差和平面度誤差。垂直度公差可以綜合控制整個被測端面對基準軸線的垂直度誤差和平面度誤差。由此可見，被測端面存在圓跳動誤差，必然存在垂直度誤差，反之，存在垂直度或平面度誤差，不一定存在圓跳動誤差。4-9試述徑向全跳動公差帶及圓柱度公差帶、端面跳全動公差帶及回轉體端面垂直度公差帶的異同點。答：徑向全跳動公差帶及圓柱度公差帶形狀相同，區(qū)別在于徑向全跳動公差帶必須及基準軸線同軸，位置是固定的。而圓柱度公差帶的軸線則及其它無關，位置浮動。端面全跳動公差帶及回轉體端面垂直度公差帶形狀一樣，均為垂直于基準軸線的一對平行平面。公差帶的另三個要素，只要公差值相同，則大小、方向、位置完全相同。4-10什么叫實效尺寸？它及作用尺寸有何關系？答：被測要素的最大實體尺寸和允許擴散工藝最大形位誤差的綜合結果所形成的極限狀態(tài)，稱為實效狀態(tài)。實效狀態(tài)時的邊界尺寸，稱為實效尺寸。它及作用尺寸的關系是：實效尺寸是實效狀態(tài)時理想包容面的尺寸，它是一個定值，即為最大或最小作用尺寸。由此可見，實效尺寸只有一個，作用尺寸有許多。4-11．一銷軸如圖2.11所示,試按要求填空及填表。（1）尺寸公差和形狀公差遵守相關原則，此相關原則為_最大實體原則；直線度公差值Φ0.015稱為相關公差。（2）銷軸實際尺寸必須在9.97和10之間。（3）當銷軸直徑為Φ10時，軸線直線度公差為0.015。（4）當銷的直徑為Φ9.97時，公差的補償值為0.03，銷軸的軸線直線度公差為0.045。（5）銷軸的實效尺寸為Φ10.015。（6）銷軸的最大作用尺寸為Φ10.015。（7）銷軸的最小作用尺寸為Φ9.97。（8）填表2.3表2.3()實際尺寸公差補償值直線度公差值100φ0．0159．990．01φ0．0259．980．02φ0．0359．970．03φ0．0454-12如圖2.13所示，試按要求填空并回答問題。（1）當孔處在最大實體狀態(tài)時，孔的軸線對基準平面A的平行度公差為0.05。（2）孔的局部實際尺寸必須在6.5至6.6之間。（3）孔的直徑均為最小實體尺寸Φ6.6時,孔軸線對基準A的平行度公差為_0.15_。（4）一實際孔，測得其孔徑為Φ6.55,孔軸線對基準A的平行度誤差為0.12。問該孔是否合格？不合格（因為孔徑為φ6．55。平行度差為0．1）。（5）孔的實效尺寸為φ6．45。4-13.一銷軸尺寸標注如圖2.14所示,試按要求填空,并填表。（1）銷軸的局部實際尺寸必須在φ10mm至φ9．985（2）當銷軸的直徑為最大實體尺寸φ10時，允許的軸線直線度誤差為零。此時，銷軸為一個Φ10mm的理想圓柱（3）填表2.4（）單一要素實際尺寸銷軸軸線的直線度公差Φ100Φ9.995φ0．005Φ9.99φ0．01Φ9.985φ0．0154-14.一零件尺寸標注如圖2.15,試作如下回答,并填表2.5。（1）細軸的局部實際尺寸應在φ40．025至φ40．009之間。（2）細軸直徑為何尺寸時，允許的細軸軸線對基準平面A的直垂度誤差最大，其最大值多少？答：細軸直徑為φ40．009時，允許的細軸線對基準平面A的垂直度誤差最大，其最大值為φ0．016（φ40．025–φ40．009=φ0．016）。（3）填表2.5表2.5解：表2．5()關聯要素實際尺寸允許的垂直度誤差Φ40.0250Φ40.02φ0．005Φ40.015φ0．01Φ40.01φ0．015Φ40.009φ0．0164-15看傳動座零件工作圖(圖2.19),解釋圖中形位公差標注的含義。表2．7序號代號讀法公差帶含義(1)上端φ13孔軸線對右下端φ13孔軸的平行度公差為φ0．025上端φ13孔軸線必須位于直徑為公差值φ0．025。且平行于右下端φ13孔軸線的圓柱面內。(2)右下端φ13孔軸線對底面右側面的平行度公差為φ0．025右下端φ13孔軸線必須位于直徑為公差值φ0．025，且平行于底面、右側面的圓柱面內(3)4個M6螺孔軸線分別對底面和后面的位置度公差為φ0．204個6螺孔軸線必須分別位于直徑為公差值φ0．20，且相對底面和后面所確定的理想位置為軸線的圓柱面內4-16根據下列要求和說明，在零件圖2.20中進行標注(單位為)。解：見圖2．8。圖2.84-17改正圖2.9a)解：見圖2．4a、b。圖2.4 4-18識讀圖2.8中形位公差標注,按要求填空：圖2.8（1）被測要素：φ25圓柱面_；基準要素：_φ15圓柱面軸線；公差帶形狀：兩同心圓；（2）被測要素：槽φ10的中心平面_；基準要素：_φ25圓柱面軸線；公差帶形狀：兩平行平面；（3）被測要素：φ20軸心線；基準要素：φ25軸的軸心線；公差帶形狀：一個圓柱面；（4）被測要素：孔φ8軸心線_；基準要素：φ15軸的軸心線；公差帶形狀：兩平行平面；（5）被測要素：φ15軸的軸心線；公差帶形狀：一個圓柱面；第五章表面粗糙度5-1．填空題。（1）表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距_和微小峰谷不平度。（2）取樣長度用_表示，評定長度用表示；輪廓中線用_表示。（3）輪廓算術平均偏差用表示；微觀不平度十點高度用_表示；輪廓最大高度用表示。（4）表面粗糙度代號在圖樣上應標注在可見輪廓線_、_尺寸界線_或其延長線上，符號的尖端必須從材料外_指向表面，代號中數字及符號的注寫方向必須及_尺寸數字方向一致。（5）表面粗糙度的選用，應在滿足表面功能要求情況下，盡量選用較大_的表面粗糙度數值。（6）同一零件上，工作表面的粗糙度參數值_小于_非工作表面的粗糙度參數值。5-2．問答題。（1）簡述表面粗糙度對零件的使用性能有何影響。答：表面粗糙度對零件的使用性能的影響主要表現在以下四個方面：1）對配合性質的影響由于零件的表面粗糙不平裝配后，引起實際間隙的增大或減小了實際過盈，從而引起配合性質的改變或降低了配合的邊接強度。2）對耐磨性的影響因零件表面粗糙不平，兩個零件作相尋運動時，會影響它們之間的磨擦性能，并且粗糙的表面會主生較大的磨擦阻力。影響運動的靈活性，使表面磨損速度增快，亦使消耗的能量增加。3）對抗疲勞強度的影響零件表面越粗糙，表面上凹痕產生的應力集中現象越嚴重。當零件承受交變載荷時。容易引起疲勞斷裂。4）對抗腐蝕性的影響粗糙的表面，它的凹谷處容易積聚腐蝕性物質，造成表面銹蝕（2）規(guī)定取樣長度和評定長度的目的是什么？答：規(guī)定取樣長度的目的是為了限制或減弱表面波度的影響；規(guī)定評定長度的目的是為了合理地反映輪廓的真實情況。（3）表面粗糙度的主要評定參數有哪些？優(yōu)先采用哪個評定參數？答：表面粗糙度的主要評定參數有：輪廓算術平均偏差；輪廓最大高度。優(yōu)先選用。（4）常見的加式紋理方向符號有哪些？各代表什么意義問答題：答：常見的加工紋理方向符號有=、⊥、X、M、C、R、P共七種。 =：表示紋理平行于標注代號的視圖的投影面；⊥：表示紋理垂直于標注代號的視圖的投影面；X：表示紋理呈兩相交的方向；M：表示紋理呈多方向；C：表示紋理呈近似同心圓；R：表示紋理呈近似放射形；P：表示紋理無方向或呈凸起的細粒狀。5-3．綜合題：（1）解釋表3.１中表面粗糙度標注的意義。表3.1解釋：表3.1代號意義用任何方法獲得的表面，的上限值為3.2。用去除材料的方法獲得的表面，的上限值為6.3。用去除材料的方法獲得的表面，的上限值允許值為3.2下限值為1.6.用不去除材料的方法獲得的表面，的上限值允許值為50用任何方法獲得的表面，的上限值為3.2，上限值為12.5。用去除材料的方法獲得的圓柱表面，的上限值允許值為3.2的上限值12.5。(2)改正圖3.3中表面粗糙度代號標注的錯誤。解：見圖3.1。圖3.1（3）將下列技術要求標注在圖3.2中。圖3.2第六章光滑極限量規(guī)設計6—1試述光滑極限量規(guī)的作用和分類。答：作用在大批量生產時，為了提高產品質量和檢驗效率而采用量規(guī)，兩歸結構簡單，使用方便，有時可靠，并能保證互換性。因此，量規(guī)在機械制造中得到了廣泛應用。分類:按用途分為工作量規(guī)，驗收量規(guī)合校對量規(guī).6—2量規(guī)的通規(guī)和止規(guī)按工件的哪個實體尺寸制造？各控制工件的什么尺寸?答：量規(guī)的通規(guī)按工件的最大實體尺寸制造;量規(guī)的止規(guī)按工件的最小實體尺寸制造；量規(guī)的通規(guī)控制工件的作用尺寸；量規(guī)的止規(guī)控制工件的實體尺寸。6-3用量規(guī)檢測工件時，為什么總是成對使用？被檢驗工件合格的標志是什么？答：通規(guī)和止規(guī)成對使用，才能判斷孔或軸的尺寸是否在規(guī)定的極限尺寸范圍內。被檢驗工件合格的標志時通規(guī)能通過，止規(guī)不能通過，反之不合格。6-4為什么要制定泰勒原則，具體內容有哪些？答：由于工件存在形狀誤差，加工出來的孔或軸的實際形狀不可能是一個理想的圓錐體，所以僅僅控制實體尺寸在極限尺寸范圍內，還不能保證配合性質。為此，《公差及配合》國家標準從工件驗收的角度出發(fā)，對要求的孔和軸提出了極限尺寸判斷原則，即：泰勒原則。通規(guī)用來控制工件的作用尺寸，總的測量面應是及孔或軸形狀相對應的完整表面,{通常稱全型量規(guī)}，其基本尺寸等于工件的最大實體尺寸，且長度等于配合長度。止規(guī)用來控制工件的實際尺寸，它的測量面應是點狀的，基本尺寸等于工件的最小實體尺寸。6-5量規(guī)的通規(guī)除制造公差外，為什么要規(guī)定允許的最小磨損量及磨損極限？答：因為通規(guī)在使用過程中，經常要通過工件會逐漸磨損，為了使通規(guī)具有一定的使用壽命，除制定制造量規(guī)的尺寸公差外，還規(guī)定了允許的最小磨損量。使通規(guī)公差帶從最大實體尺寸向工件公差帶內縮小一個距離。當通規(guī)磨損到最大實體尺寸時九不能繼續(xù)使用，此極限稱為通規(guī)的磨損極限。6-6在實際應用中是否可以偏離泰勒原則？答：在量規(guī)的實際應用中，由于量規(guī)制造和使用方面的原因，要求量規(guī)形狀完全符合泰勒原則時由困難的，因此國家標準規(guī)定，允許被檢驗工件的形狀誤差部影響配合性質的條件下，可以使用偏高泰勒原則的量規(guī)。6-7計算G76孔用和軸用工作量規(guī)的工作尺寸，并畫出量規(guī)公差帶圖解：（1）查表得出孔及軸得極限偏差為：7=5μm6=6μm9μm0所以：25+9=34μm=0–16=-16μm（2）查表得出工作量規(guī)制造公差T和位置要素Z值，確定形位公差：塞規(guī)：制造公差T=3μm,位置Z=4μm形位公差2＝1.5μ0.0015卡規(guī)：制造公差T=2.4μm位置要素Z＝2.8μm形位公差2=1.2μm=0.0012（3）畫出工件和量規(guī)的公差帶圖（4）計算量規(guī)的極限偏差1)40G7孔用塞規(guī)通規(guī)上偏差＝+Z2=+9+4+1.514.5μm=+0.0145下偏差=+Z–7/2=+9+4–1.5=+0.015磨損極限＝=+9=+0.009止規(guī)上偏差==+34=+0.034下下偏差=–T=+34–3=+31=+0.0312)40h6軸用卡規(guī)通規(guī)上偏差＝z+7/2=0-2.8+1.2=-1.6μm=-0.0016下偏差＝–z–7/2=0–2.8-1.2=-4μm=-0.004磨損偏差＝=0止規(guī)（Z）：上偏差＝+T=-16+2.4=-13.6μm=-0.0136下偏差＝=-16μm=-0.016(5)計算量規(guī)的極限尺寸以及磨損極限尺寸1）40G7孔用塞規(guī)的極限尺寸和磨損極限尺寸。通規(guī)(T):最大極限尺寸＝40+0.0145＝40.0145最小極限尺寸＝40+0.0115＝40.0115磨損極限尺寸＝40+0.009＝40.009止規(guī)（Z）：最大極限尺寸＝40+0.034＝40.034最小極限尺寸＝40+0.031＝40.0312)40h6軸用卡規(guī)的極限尺寸和磨損極限尺寸。通規(guī)(T):最大極限尺寸＝40－0.016=39.9984最小極限尺寸＝40–0.04＝39.996 mm磨損極限尺寸＝40所以卡規(guī)的通規(guī)尺寸為：止規(guī)：最大極限尺寸＝40–0.0136＝39.9864最小極限尺寸=40-0.016=39.984滾動軸承及互換性7－1滾動軸承的精度有哪幾個等級？哪個等級應用最廣泛？答：滾動軸承的精度有0、6、5、4和2共五級，0級在機械中應用最廣。7－2滾動軸承及軸、外殼孔配合，采用何種基準制？答：滾動軸承內圈及軸采用基孔制配合，滾動軸承外圈及孔采用基軸制配合。7－3選擇軸承及軸、外殼孔配合時主要考慮哪些因素？答：1)負荷的類型；2）負荷的大?。?）工作溫度；4）其它因素：如旋轉精度，旋轉速度，軸頸和外殼孔的結構和材料等。7－4滾動軸承內圈及軸頸的配合同國家標準《公差及配合》中基孔制同名配合相比，在配合性質上有何變化?為什么？答：由于軸承內圈單一平面平均內徑公差帶偏差在零線下側，及基準孔H有所不同，所以軸承內圈及軸頸組成的基孔制配合比國家標準《公差及配合中》基孔制配合緊以些。7－5滾動軸承配合標準有何特點？答：由于滾動軸承是標準件，在裝配圖上標準滾動軸承及軸頸和外殼孔配合時，只需標準軸頸和外殼孔的公差帶代號。7－6已知減速箱的從動軸上裝有齒輪，其兩端的軸承為0級單列深溝球軸承（軸承內徑55,外徑D=100），各承受的徑向負荷=2000N,額定動負荷C=34000N，試確定軸頸和外殼孔的公差帶、形位公差值和表面粗糙度數值。并標注在圖樣上。解：（1）齒輪轉動時作用力為方向不變的徑向負荷，軸承內圈及軸一起旋轉，外圈靜止不動。而=2000=34000N,所以=0.06C屬輕負荷。查表得：軸頸公差帶為j6外殼孔公差帶為H7(2)為了分析軸承配合得性質，可畫出公差帶圖：查表得：軸頸和外殼孔的極限偏差：軸頸為55j6外殼孔為：100H7由圖算出內圈及軸=–=-0.015-(+0.012)=-0.027=–=0–(-0.007)=+0.007外圈及孔：=–=+0.035–(-0.015)0.050=–0–0=0（3）查表得圓柱度要求：軸頸為0.005,外殼孔為0.010端面圓跳動要求：軸肩0.015,外殼孔肩0.025（4）查表得粗糙度要求：軸頸<=0.8.軸肩<=3.2外殼孔<=1.6,孔肩<=3.2第八章鍵和花鍵的互換性及其檢測8－1平鍵連接為什么只對鍵（鍵槽）寬規(guī)定較嚴的公差？答：因平鍵連接是通過鍵的側面分別及軸槽和輪轂槽的側面互相連接來傳遞運動和扭矩的，因此，鍵寬和鍵槽寬b是決定配合性質的主要互換性參數，是配合尺寸，應規(guī)定較嚴重的公差。8－2平鍵連接的配合采用何種基準制？花鍵連接采用何種基準制？答:平鍵是標準件，平鍵連接的配合采用基軸制配合，花鍵連接采用基孔制。8－3矩形花鍵的主要參數有哪些？定心方式有哪幾種？哪種方式是常用的？為什么？答：矩形花鍵的主要參數有：大徑D小徑d鍵寬和鍵槽寬B定心方式有三種：按大徑D定心、按小徑d定心、按鍵寬B定心小徑d定心最常見，由于花鍵結合面的硬度要求較高，需淬火處理，為了保證定心表面的尺寸精度和形狀精度，淬火后需進行磨削加工。從加工工藝性看，小徑便于用磨削方法進行精加工，因此，國標規(guī)定采用小徑d定心，對定心小徑d采用較小的公差等級。8－4有一齒輪及軸的連接用平鍵傳遞扭矩。平鍵尺寸b＝10，L=28。齒輪及軸的配合為φ35H76，平鍵采用一般連接。試查出鍵槽尺寸偏差、形位公差和表面粗糙度，并分別標注在軸和齒輪的橫剖面上。解：（1）查表得軸槽寬：10N9軸槽深：t=5,軸槽長度：28H14轂槽寬：169轂槽深：t1=3.3軸的尺寸：φ35h6齒輪孔的尺寸：φ35H7（2）鍵槽中心面的對稱度要求；對稱度公差等級取8級；查表得出對稱度公差值為0.015（3）鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度參數值取3.2μm，非配合面的值取12.5μm。（4）鍵槽尺寸和行為公差圖樣標注。8－5某機床變速箱中有6級精度齒輪的花鍵孔及花鍵軸連接，花鍵規(guī)格6×26×30×6，花鍵孔長30，花鍵軸長75，齒輪花鍵孔經常需要相對花鍵軸做軸向移動，要求定心精度較高，試確定：齒輪花鍵孔和花鍵軸的公差帶代號，計算小徑、大徑、鍵（鍵槽）寬的極限尺寸。分別寫出在裝配圖上和零件圖上的標記。解：（1）因內外花鍵有相對互動，定心精度要求較高，所以選內外花鍵選緊滑動配合。查表得：小徑d=26，采用H66配合大徑D=30，采用H1011配合鍵寬B=6,采用H77配合極限尺寸分別為：小徑孔（ф26H6）：=26+0.013＝26.013=26小徑軸（ф26g6）：=26–0.007＝25.993=26–0.02=25.98大徑孔（ф30H7）:=30+0.084=30.084=30大徑軸（ф30a11）=30–0.3=29.7=30–0.43=29.57鍵槽寬（6H7）：=6+0.012=6.012=6鍵寬（6f7）：=6–0.01=5.990=6–0.022=5.978(2)裝配圖上的標記：6×26×H66×30×H1011×6×H77零件圖上的標記：內花鍵：6×26H6×30H10×6H7外花鍵：：6×26g6×30a11×6f7第十章普通螺紋結合的互換性及其檢測10-1填空題螺紋種類按用途可分為緊固螺紋、傳動螺紋和緊密螺紋三種。(2)螺紋大徑用代號d或D表示，螺紋小徑用d1或D1表示，螺紋中徑用d2或D2表示，其中大寫代號代表內螺紋，小寫代號代表外螺紋。(3)國標規(guī)定，普通螺紋的公稱直徑是指螺紋大徑的基本尺寸。(4)螺紋螺距P及導程L的關系是：導程等于螺距和線數的乘積。(5)普通螺紋的理論型角α等于60°。(6)影響螺紋互換性的五個基本幾何要素是螺紋的大徑、中徑、小徑、螺距和牙型半角。(7)保證螺紋結合的互換性，即保證結合的可旋合性和連接的可靠性。(8)在普通螺紋的公差及配合中，對外螺紋的小徑和內螺紋的大徑不規(guī)定集體的公差數值，而只規(guī)定內、外螺紋牙底實際輪廓的任何點，均不得超越按所確定得基本偏差最大實體牙型。(9)螺紋得基本偏差，對于內螺紋，基本偏差是下偏差用代號表示；對于外螺紋，基本偏差是上偏差，用代號表示。(10)內、外螺紋得公差帶相對于基本牙型的位置，由基本偏差確定。(11)外螺紋得下偏差用公式表示為=–T，其值小于零；內螺紋得上偏差用公式表示為，其值大于零。(12)在普通螺紋國標中，對內螺紋規(guī)定了G、H兩種公差位置；對外螺紋規(guī)定了e、f、g、h四種公差帶位置。(13)對內、外螺紋得基本偏差H、h得基本偏差為零，G的基本偏差為正值，e、f、g的基本偏差為負值。(14)國標規(guī)定，對內、外螺紋公差帶有精密、中等、粗糙三種精度。(15)對螺紋旋合長度，規(guī)定有三種。短旋合長度用S表示，中等旋合長度用代號N表示，長旋合長度用代號L表示。(16)完整的螺紋標記由螺紋代號、公稱直徑、螺距、螺紋公差帶代號和旋合長度代號（或數值）組成，各代號間用“－”隔開。(17)螺紋公差代代號包括中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號。(18)螺紋中徑、頂徑公差帶代號由表示其大小的公差等級數字和表示其位置的基本偏差字母所組成。(19)在螺紋的標記中，不標注旋合長度代號時，即表示為中等旋合長度。必要時，在螺紋公差帶代號之后，加注旋合長度代號。特殊需要時，可注明旋合長度的數值。10-2解釋下列螺紋代號:(1)M20-5H：普通內螺紋，公稱直徑為20，中徑和頂徑公差帶代號均為5H。(2)M16-5H6：普通內螺紋，公稱直徑為16,中徑公差帶代號為5H，頂徑公差帶代號為6H，長旋合長度。(3)M30×1—65g6g：公稱直徑為30，螺距為1的普通內、外螺紋配合。內螺紋的中徑及頂徑公差帶代號為6H；外螺紋的中徑公差帶代號為5g，頂徑公差帶代號為6g。(4)M20-5h6：普通外螺紋，公稱直徑為20，中徑公差帶代號為5h，頂徑公差帶代號為6h，短旋合長度。10-3簡答題：1、為什么稱中徑公差問綜合公差？答：國家標準沒有單獨規(guī)定螺距、牙型半角公差，只規(guī)定了內、外螺紋的中徑公差（2、2），通過中徑公差同時限制實際中徑、螺距及牙型半角三個參數的誤差。由于螺距和牙型半角誤差的影響可折算為中徑補償值，因此只要規(guī)定中徑公差就可控制中徑本身的尺寸偏差,螺距誤差和牙型半角誤差的共同影響。可見，中徑公差是一項綜合公差。2、內、外螺紋中徑是否合格的判斷原則是什么？答：判斷螺紋中徑合格性的準則應遵循泰勒原則，即螺紋的作用中徑不能超越最大實體牙型的中徑；任意位置的實際中徑（單一中徑）不能超越最小實體牙型的中徑。10-4綜合計算題：1、查表寫出M20×2—65g6g答：M20×2–65g6g大徑D、d：20中徑D2，d2：18.701小徑D1，d1：17.335內螺紋：因為中徑和頂徑公差帶代號均為6H，查表得基本偏差為=0內螺紋中徑公差2=0.212中徑下偏差＝0所以內螺紋中徑上偏差2=0+0.212=+0.212內螺紋頂徑公差1=0.375頂徑下偏差=0所以內螺紋頂徑D1上偏差＝0.375+0=+0.375外螺